JP4816545B2 - 基板処理装置、基板処理方法及び記憶媒体 - Google Patents

Description

本発明は、処理モジュール内にて基板の処理を行う基板処理装置に係り、特に、装置内に異なる保管目的で基板を保管する技術に関する。

半導体装置の製造においては、被処理基板である例えば半導体ウエハ（以下、ウエハという）に真空処理例えばエッチング処理等のプラズマ処理を施す工程があり、このような処理を高スループットで行うためにマルチチャンバシステムなどと呼ばれる真空処理装置が用いられている。

この真空処理装置の中でも、真空処理室と常圧の大気搬送室とを備えたものが知られている。その一例を図１２に示すと、当該真空処理装置１００は、複数枚例えば２５枚のウエハＷを収納したフープ（ＦＯＵＰ：Front Opening Unified Pod）等のキャリアを載置する載置台を備えたロードポート１１０と、ウエハＷを搬送する搬送アームを有し、真空雰囲気にあるトランスファモジュール（ＴＭ）１１１と、当該トランスファモジュール（ＴＭ）１１１の周囲に配置され、ウエハＷに対して真空雰囲気にて所定の処理を施す４つの処理モジュール（ＰＭ）１１２ａ〜１１２ｄと、ウエハＷを搬送する搬送アームを備えた基板搬送手段を有し、大気雰囲気にあるローダモジュール（ＬＭ）１１４と、前記ローダモジュール１１４及び前記トランスファモジュール１１１の間に配置され、真空雰囲気と常圧雰囲気とに切り替え可能な２つのロードロックモジュール（ＬＬＭ）１１５と、前記ローダモジュール１１４に隣接して設けられ、ウエハＷの位置をプリアライメントするオリエンタを設けた図示しないアライメント室（ＯＲＴ）と、から構成されている。なお図１２中のＧ１１、Ｇ１２はゲートバルブである。

この真空処理装置１００におけるウエハの搬送経路を簡単に述べると、ロードポート１１０上のキャリアＣに格納されている処理前のウエハＷは、ＬＭ１１４→ＯＲＴ→ＬＬＭ１１５→ＴＭ１１１→ＰＭ１１２ａ〜１１２ｄの順に搬送される。そして処理モジュール１１２ａ〜１１２ｄにて所定の処理ガス雰囲気下で例えばエッチング処理が施された後、処理済みのウエハＷはＴＭ１１１→ＬＬＭ１１５→ＬＭ１１４→ロードポート１１０の順に搬送される。

ところで、プロセス処理後のウエハＷをロードポート１１０に戻す際、このウエハＷ上の反応生成物が大気中の水分と反応して発生したガスがプロセス処理前のウエハＷ上で凝結してデバイス欠陥を引き起こす、いわゆるクロスコンタミネーションが問題となることがある。こうしたクロスコンタミネーションの対策として、前記ローダモジュール１１４に、処理済みのウエハを大気雰囲気にて一時保管するパージストレージ１１３を設ける手法がある。

また、このような基板処理装置１００では、処理モジュール１１２ａ〜１１２ｄの処理容器内をクリーニングガスによりクリーニングするときに、処理容器内に設けられた載置台の載置面のエッチングを防止するためのダミー基板ＤＷをその載置台上に載置する場合がある。このようなダミー基板ＤＷを保管するダミーストレージ１１６は、例えば既述のパージストレージ１１３とは別の場所にてローダモジュール１１４に取り付けられている。

しかしながらこのような構成の基板処理装置１００は、ストレージの種類分だけストレージ１１３、１１４の設置場所を準備する必要があり、しかもその設置場所や収納枚数は搬送アームのアクセス位置により制限されることから、装置のレイアウトの設計の自由度が小さく、またフットプリントの縮小化を阻む場合もある

特許文献１には、カセット室内に設置したキャリアの載置台下部にダミーストレージを設け、この載置台を昇降させることにより、これらカセットとダミーストレージとのいずれにも搬送室内の基板搬送手段からのアクセスを可能とした半導体製造装置が記載されている。しかし、特許文献１に記載された半導体製造装置には、装置内に複数種類のウエハをストレージする技術は記載されていないし、また装置レイアウトの問題にも着目されていない。
特開２００２−２２２８４４号公報：第００１９段落〜第００２９段落、図１

本発明はこのような事情に基づいて行われたものであり、その目的は複数種類の基板保管棚を１箇所に集約することで装置のレイアウトの設計が容易な基板処理装置、基板処理方法及びこの基板処理方法を記憶した記憶媒体を提供することにある。

本発明に係る基板処理装置は、搬入出ポートに載置されたキャリア内から搬送室内の基板搬送手段により基板を取り出して処理モジュールに受け渡し、この処理モジュール内にて基板の処理を行う基板処理装置において、
前記搬送室の外側に当該搬送室に連通するように搬送口を介して接続され、前記キャリアとは別に設けられた基板保管室と、
この基板保管室に設けられ、前記処理モジュールにて処理された後の基板上の反応生成物を吹き飛ばすためのパージガスの気流が形成されている雰囲気中にて、複数の基板を保管するための第１の保管棚と、
前記基板保管室に設けられ、複数のダミー基板を保管するための第２の保管棚と、
前記第１の保管棚及び第２の保管棚のうち選択された保管棚の基板保管領域を、前記基板搬送手段との間で前記搬送口を介して基板の受け渡しができるように位置させるために、当該第１の保管棚及び第２の保管棚を移動させる移動機構と、を備え、
前記基板保管室には、排気口が形成され、この排気口からパージガスが排気されることにより、第１の保管棚の基板保管領域にパージガスの気流が形成され、この第１の保管棚の基板保管領域を流れたパージガスの気流は、前記第２の保管棚の基板保管領域の外側を流れるように案内されることを特徴とする。

ここで前記処理モジュールは真空雰囲気により処理が行われ、前記搬送室は、搬入出ポートが接続される常圧雰囲気の常圧搬送室と、この常圧搬送室と前記処理モジュールとの間に介在する真空搬送室と、を備えると共にこれら常圧搬送室及び真空搬送室内に夫々基板搬送手段が設けられ、前記基板保管室は、前記常圧搬送室に接続されているように構成することが好ましい。

ここで、第１の保管棚及び第２の保管棚は、互いに上下に配置され、前記移動機構は、これら保管棚を昇降させるように構成し、この前記移動機構は、前記第１の保管棚及び第２の保管棚を独立して昇降させるようにしたり、反対に、前記第１の保管棚及び第２の保管棚を連動して昇降させたりするようにしてもよい。また、前記第１の保管棚及び第２の保管棚は、前記搬送口から見て左右に直線状に配置され、前記移動機構は、これら保管棚を左右に移動させるように構成してもよく、また前記第１の保管棚及び第２の保管棚は、鉛直軸周りに回転する回転部材に、前記鉛直軸の周りに沿って配置され、前記移動機構は、前記回転部材を回転させるように構成してもよい。

また、本発明に係る基板処理方法は、搬入出ポートに載置されたキャリア内から搬送室内の基板搬送手段により基板を取り出して処理モジュールに受け渡し、この処理モジュール内にて基板の処理を行う基板処理方法において、
前記搬送室の外側に当該搬送室に連通するように搬送口を介して接続され、前記キャリアとは別に設けられた基板保管室内の第１の保管棚を、その基板保管領域が前記搬送口に臨むように移動機構により位置させる工程と、
次いで、前記基板搬送手段により前記搬送室内から基板を前記搬送口を介して前記第１の保管棚に受け渡し、前記処理モジュールにて処理された後の基板上の反応生成物を吹き飛ばすためのパージガスの気流が形成されている雰囲気中にて基板を保管する工程と、
前記基板保管室内の第２の保管棚を、その基板保管領域が前記搬送口に臨むように移動機構により位置させる工程と、
次いで、前記基板搬送手段により前記搬送室内からダミー基板を前記搬送口を介して前記第２の保管棚に受け渡し、ダミー基板を保管する工程と、
前記基板保管室に形成された排気口からパージガスが排気されることにより、第１の保管棚の基板保管領域にパージガスの気流を形成し、この第１の保管棚の基板保管領域を流れたパージガスの気流が、前記第２の保管棚の基板保管領域の外側を流れるように案内する工程と、を含むことを特徴とする。

次に、本発明に係る記憶媒体は、搬入出ポートに載置されたキャリア内から搬送室内の基板搬送手段により基板を取り出して処理モジュールに受け渡し、この処理モジュール内にて基板の処理を行う基板処理装置において基板搬送装置に用いられるプログラムを格納した記憶媒体であって、前述した各基板処理方法を実行するためにステップが組まれていることを特徴とする。

本発明によれば、互いに保管目的の異なる複数種類の基板保管棚を１ユニット化することで１箇所に集約し、また各基板保管棚に対して基板搬送手段とのアクセス位置を共通化し、このアクセス位置に置かれるように基板保管棚を移動するようにしている。従って、基板保管棚の移動領域を考慮して適切な設置位置を１箇所決めればよいので、複数種類の基板保管棚を夫々別の場所に独立して搬送室に接続する場合に比較して、装置のレイアウトの設計の自由度が高くなり設計が容易になる。

以下、本発明に係る実施の形態に係る基板処理装置４の全体構成について簡単に説明する。図１の平面図に示すように基板処理装置４は、処理対象のウエハＷを所定枚数収納したキャリアＣを基板処理装置４の本体と接続するためのロードポート４１と、常圧の大気雰囲気下でウエハＷを搬送する常圧搬送室であるローダモジュール４２と、室内を常圧雰囲気と真空雰囲気とに切り替えてウエハＷを待機させるための、例えば左右に２個並んだロードロック室４３と、真空雰囲気下でウエハＷを搬送する真空搬送室であるトランスファモジュール４４と、搬入されたウエハＷにプロセス処理を施すための例えば４個の処理モジュール４５ａ〜４５ｄと、を備えている。これらの機器は、ウエハＷの搬入方向に対して、ロードポート４１、ローダモジュール４２、ロードロック室４３、トランスファモジュール４４、処理モジュール４５ａ〜４５ｄの順で並んでおり、隣り合う機器同士はドア４１ａやゲートバルブＧ１〜Ｇ３を介して気密に接続されている。なお、基板処理装置４の全体説明においてははロードポート４１の設置されている方向を手前側として説明する。

ロードポート４１は、ローダモジュール４２の前面に列設された３個の載置台から構成され、外部から搬送され、ロードポート４１上に載置されたキャリアＣを基板処理装置４本体と接続する役割を果たす。ローダモジュール４２の内部にはキャリアＣからウエハＷを１枚ずつ取り出して搬送するための、回転、伸縮、昇降及び左右への移動自在な第１の基板搬送手段４２ａが設置されている。またローダモジュール４２の側面には、背景技術にて説明したウエハＷのクロスコンタミネーションを防止するため、処理済みのウエハＷを一時保管するパージストレージや、処理モジュール４５ａ〜４５ｄをクリーニングする際に用いるダミー基板ＤＷを保管するダミーストレージを備えたマルチストレージユニット１が設けられている。更にローダモジュール４２の側面には、ウエハの位置合わせを行うためのオリエンタ等を内蔵した図示しないアライメント室も設けられている。なお、ローダモジュール４２内は、大気雰囲気に代えて窒素ガス等の不活性ガスの常圧雰囲気としてもよい。

左右２つのロードロック室４３は、搬入されたウエハの載置される載置台４３ａを備え、各々のロードロック室４３を常圧雰囲気と真空雰囲気とに切り替えるための図示しない真空ポンプ及びリーク弁と接続されている。トランスファモジュール４４は、その平面形状が例えば細長い六角形状に形成され、手前側の２辺は既述のロードロック室４３と接続されると共に、対向する２つの長辺に処理モジュール４５ａ〜４５ｄが接続されている。トランスファモジュール４４内には、ロードロック室４３と各処理モジュール４５ａ〜４５ｄとの間で真空雰囲気にてウエハＷを搬送するための、回転及び伸縮自在な第１の基板搬送手段４２ａが設置され、またトランスファモジュール４４は、その内部を真空雰囲気に保つための図示しない真空ポンプと接続されている。

処理モジュール４５ａ〜４５ｄは例えば、ウエハＷの載置される載置台、プロセスガスの供給されるガスシャワーヘッド等の不図示の機器を備え、また図示しない真空ポンプと接続されて、真空雰囲気下で行われるプロセス処理、例えばエッチングガスによるエッチング処理、成膜ガスによる成膜処理、アッシングガスによるアッシング処理等を行う役割を果たす。各処理モジュール４５ａ〜４５ｄで行われるプロセス処理の内容は、互いに同じであってもよいし、異なる処理を行うように構成してもよい。

ここで既述のように、本実施の形態に係る基板処理装置４は、共通のマルチストレージユニット１内に処理済みのウエハＷパージ用、ダミー基板ＤＷ用の異なる目的で基板を保管する２つのストレージ（基板保管棚）を備えている。以下、図２〜図４を参照しながら、その詳細な構成について説明する。図２はマルチストレージユニット１内部の構造を示す縦断面図であり、図３は同じくその内部構造を示す斜視図である。なお図示の便宜上、図３の斜視図はマルチストレージユニット１の基板保管室を区画形成するユニットカバー１１を取り払った状態で示してある。また図４は、処理済みのウエハＷの保管されるパージストレージ２１の構造を示す斜視図である。なおマルチストレージユニット１の説明においては、ウエハＷ、ダミー基板ＤＷの搬入される方向を手前側とする。

マルチストレージユニット１は、図２、図３に示すように処理済みのウエハＷ用のパージストレージユニット２と、ダミー基板ＤＷ用のダミーストレージユニット３と、基板保管室を区画形成し、前述のストレージユニット２、３を格納するユニットカバー１１とから構成されている。図２に示すようにユニットカバー１１は、各ストレージユニット２、３を格納した状態でローダモジュール４２の外壁面に固定されている。このユニットカバー１１で覆われたローダモジュール４２の壁面には、例えば３００ｍｍのウエハを出し入れ可能な横幅を備えた搬送口４２ｂが形成されている。またこの搬送口４２ｂは、第１の基板搬送手段４２ａの昇降範囲に対応し、マルチストレージユニット１に対して第１の基板搬送手段４２ａがアクセスできる高さを備えている。またユニットカバー１１の底部には、排気手段１２と接続された排気口１１ａが設けられており、ローダモジュール４２内の大気を搬送口４２ｂからユニットカバー１１内へと取り込んで、排気口１１ａより排気するパージガスの気流を形成できるようになっている。

パージストレージユニット２は、処理済みのウエハＷを一時的に保管する第１の保管棚であるパージストレージ２１と、このパージストレージ２１を独立昇降させる昇降機構２２とから構成されている。パージストレージ２１は図４に示すように、各々ウエハＷの周縁を保持する複数段の保持部材２１ｂと、これら保持部材２１ｂを固定する背板２１ｃと、最上段の保持部材２１ｂの上方に位置して背板２１ｃに固定された天板２１ａと、を備えており、保持部材２１ｂは第１の基板搬送手段４２ａのアームを進入させてウエハＷの受け渡しを行うことができるようにＵ字状に形成されている。これら保持部材２１ｂの設置されている領域がウエハＷの基板保管領域に相当する。

またパージストレージ２１は、その前面（開口部２１ｄ）、左右両側面及び下面が開放されており、排気手段１２の排気によりパージストレージユニット２内が負圧にされていることにより、パージガスはローダモジュール４２から開口部２１ｄを介してパージストレージ２１内に取り込まれ、基板保管領域に保管されているウエハＷの表面を流れた後、左右側面よりユニットカバー１１内の空間へと通り抜けられるようになっている。

パージストレージ２１は、図２、図３に示すようにユニットカバー１１の内壁に固定され、例えばボールネジやリニアモータ等により構成された移動機構である昇降機構２２と連結されており、後述のダミーストレージ３１とは独立してパージストレージ２１全体を昇降させることができる。

ダミーストレージユニット３は、ダミー基板ＤＷを保管する第２の保管棚であるダミーストレージ３１と、このダミーストレージ３１を独立昇降させる昇降機構２２とから構成されている。ダミーストレージ３１は、例えば前面が開口した筐体内に、複数枚のダミーウエハＤＷの両側縁を夫々保持して、これらダミーウエハＤＷが棚上に収納されるように構成されている。またダミーストレージ３１も、もう一方の昇降機構２２と干渉しないようにユニットカバー１１の内壁に固定された移動機構である昇降機構３２と連結されていて、既述のパージストレージ２１とは独立してダミーストレージ３１全体を昇降させることができる。

次に、マルチストレージユニット１内におけるパージストレージユニット２及びダミーストレージユニット３の配置状態について説明すると、これらのユニット２、３は、図２、図３に示すように例えばパージストレージ２１を上方側、ダミーストレージ３１を下方側として上下に配置された状態でマルチストレージユニット１内に格納されている。なおこの配置は例示であり、パージストレージ２１、ダミーストレージ３１の配置が上下逆でもよい。

昇降機構２２のストロークは、昇降機構２２を最上位まで上昇させると、ローダモジュール４２側壁の搬送口４２ｂよりも上方にパージストレージ２１全体を退避させることができ、最下位まで下降させると、基板保管領域の最上部にある保持部材２１ｂへと第１の基板搬送手段４２ａをアクセスさせることのできる位置にパージストレージ２１を移動させるように設定されている。また昇降機構３２のストロークも最上位にて基板保管領域の最下部の保持部材３１ｂへ第１の基板搬送手段４２ａのアクセスを可能とし、最下位にてダミーストレージ３１全体を搬送口４２ｂの下方側へ退避させる位置にダミーストレージ３１を移動させるように設定されている。

また、図１に示すように当該基板処理装置４は、基板搬送手段４２ａ、４４ａ、マルチストレージユニット１の移動機構（昇降機構２２、３２）、ゲートＧ１〜Ｇ３の開閉、処理モジュール４５ａ〜４５ｄの各部位等を制御する制御部１３と接続されている。制御部１３は、例えば中央演算処理装置（ＣＰＵ）と、マルチストレージユニット１に備わる機器等の各種作用に関するプログラムとを含むコンピュータからなる。このプログラムにはパージストレージユニット２やダミーストレージユニット３の動作（例えば選択されたパージストレージユニット２またはダミーストレージユニット３の基板保管領域内のウエハＷまたはダミー基板ＤＷを第１の基板搬送手段４２ａとの間で受け渡しできる位置に移動させる動作）に係る制御についてのステップ（命令）群が組まれたものが含まれている。このプログラムは、例えばハードディスク、コンパクトディスク、マグネットオプティカルディスク、メモリカード等の記憶媒体に格納され、そこからコンピュータにインストールされる。

以上の構成により、通常運転時の基板処理装置４は以下のような動作を実行する。先ずロードポート４１上のキャリアＣ内に格納されたウエハＷは、第１の基板搬送手段４２ａによってキャリアＣより取り出され、ローダモジュール４２内を搬送される途中で図示しないアライメント室内にて位置決めをされた後、左右いずれかのロードロック室４３に受け渡されて待機する。そしてロードロック室４３内が真空雰囲気となったら、ウエハＷは第２の基板搬送手段４４ａによってロードロック室４３より取り出され、トランスファモジュール４４内を搬送され、いずれかの処理モジュール４５ａ〜４５ｄにて所定のプロセス処理を受ける。ここで処理モジュール４５ａ〜４５ｄにて異なる連続処理が行われる場合には、ウエハＷはトランスファモジュール４４との間を往復しながら連続処理に必要な処理モジュール４５ａ〜４５ｄ間を搬送され、必要な処理を終えた後、搬入時とは反対の経路でロードロック室４３へ搬送される。

そして、処理済みのウエハＷが第１の基板搬送手段４２ａによってロードロック室４３より取り出されると、第１の基板搬送手段４２ａはこのウエハＷをマルチストレージユニット１内のパージストレージ内に格納し、その内部に一時保管する。パージストレージ内にはパージガスの気流が形成されていて、処理済みのウエハＷ上に凝結した反応生成物は、パージガスによって吹き飛ばされウエハＷ表面より除去される。そしてパージストレージ内にて予め決められた時間保管され、反応生成物を除去されたウエハＷは、第１の基板搬送手段４２ａによってパージストレージから取り出され、もとのキャリアＣへと格納される。

また、本実施の形態に係る基板処理装置４は、定期的に処理モジュール４５ａ〜４５ｄ内をクリーニングする機能を備えている。クリーニングにおいては、通常のウエハＷ処理を行っていない期間中に、マルチストレージユニット１内のダミーストレージよりダミー基板ＤＷを取り出し、クリーニングを実行するいずれかの処理モジュール４５ａ〜４５ｄまで搬送し、その処理容器内の載置台上のウエハＷ載置面に載置する。クリーニング中に載置面をダミー基板ＤＷによって覆うことにより当該載置面のエッチングが防止され、クリーニングを終えるとダミー基板ＤＷは、搬入時とは逆の経路を搬送され、マルチストレージユニット１内のダミーストレージに戻される。また、各処理モジュール４５ａ〜４５ｄのクリーニングや部品を交換した後に、プロセス条件を安定させる目的でエッチングサイクルを数回行うシーズニングをする場合にもダミー基板ＤＷが使用される。

次に本実施の形態に係る基板処理装置４のマルチストレージユニット１の作用について図５を参照しながら説明する。図５（ａ）は、基板処理装置４が通常運転の状態におけるマルチストレージユニット１内の様子を模式的に示した説明図であり、図５（ｂ）は、同じくクリーニング実行時の様子を示した説明図である。なお便宜上、各昇降機構２２、３２等の記載は省略してある。

まず図５（ａ）に示すように、通常の運転時においては、ダミーストレージ３１を例えば最下位まで降下させ、ダミーストレージ３１全体を搬送口４２ｂの下方まで移動、退避させる。一方で、パージストレージ２１は前面の開口部２１ｄを搬送口４２ｂに対向させ、第１の基板搬送手段４２ａとの間でウエハＷの受け渡しができる位置までウエハＷの基板保管領域を移動させる。このとき、図５（ａ）中に破線の矢印にて示したように、パージストレージ２１には搬送口４２ｂより取り込まれた大気（パージガス）が、開口部２１ｄを介してパージストレージ２１内に進入してウエハＷの表面を流れ、パージストレージ２１の側面側より流出した後、排気口１１ａより排気される気流が形成されている。なお以下の説明では、上述のように搬送口４２ｂにパージストレージ２１の基板保管領域を対向させた状態を各ストレージ２１、３１のホームポジションとする。

第１の基板搬送手段４２ａは、この状態で処理済みのウエハＷをロードロック室４３より取り出して、搬送口４２ｂに対向する位置まで移動すると、第１の基板搬送手段４２ａとパージストレージ２１とを互いに相対的に上下方向へと移動させ、まだウエハＷの載置されていない保持部材２１ｂを第１の基板搬送手段４２ａに対向させる。そして、第１の基板搬送手段４２ａのアームを伸ばして、当該保持部材２１ｂのやや上方位置までウエハＷを搬送し、次いでアームを下降させて保持部材２１ｂと交差させ、ウエハＷを保持部材２１ｂ上に載置する。

保持部材２１ｂ上に載置されたウエハＷは、既述のようにパージガスによってウエハＷ表面に凝縮した反応生成物が吹き飛ばされる。こうしてパージストレージ２１内にて所定時間保管されたウエハＷは、上述の経路とは反対の経路を通って第１の基板搬送手段４２ａにより搬出され、もとのキャリアＣへと搬送される。以上に説明した動作を複数のウエハＷについて並行に実行することにより、パージストレージ２１内の基板保管領域には同時に複数枚のウエハＷが保管される。

またこのとき、ダミーストレージ３１内に保管されているダミー基板ＤＷは、ダミーストレージ３１本体とローダモジュール４２の側壁とによってユニットカバー１１内の空間から隔離されているため、パージストレージ２１内のウエハＷから吹き飛ばされた反応生成物がダミー基板ＤＷに付着しにくいようになっている。

以上の通常時の動作に対して、クリーニング時においては図５（ｂ）に示すように、パージストレージ２１全体を搬送口４２ｂの上方まで移動させ退避させる。ここで処理モジュール４５ａ〜４５ｄのクリーニングは、基板処理装置４にて通常の処理を行っていないときに実施されるため、パージストレージ２１内はウエハＷの保管されていない空の状態となっている。

一方で、ダミーストレージ３１は前面の開口部３１ｄを搬送口４２ｂに対向させ、第１の基板搬送手段４２ａとの間でウエハＷの受け渡しができる位置までウエハＷの基板保管領域を移動させる。第１の基板搬送手段４２ａはクリーニングの実行に必要なダミー基板ＤＷをダミーストレージ３１より取り出し、クリーニングを行う処理モジュール４５ａ〜４５ｄに送り出す。そして、クリーニングを終えたダミー基板ＤＷが戻ってきたら、当該ダミー基板ＤＷをもとの基板保管領域に搬入する。以上の動作をクリーニングに必要なダミー基板ＤＷの枚数分だけ繰り返して、例えば全ての処理モジュール４５ａ〜４５ｄについてのダミー基板ＤＷの使用を終える。クリーニングを終えたら、各ストレージ２１、３１をホームポジションまで移動させ、次の通常処理の開始を待つ。

本実施の形態に係る基板処理装置４によれば、以下のような効果がある。互いに保管目的の異なる複数種類の基板保管棚（パージストレージ２１、ダミーストレージ３１）をマルチストレージユニット１内に１ユニット化することで１箇所に集約し、また各基板保管棚に対して第１の基板搬送手段４２ａとのアクセス位置を共通化し、このアクセス位置に置かれるように各基板保管棚を移動するようにしている。従って、基板保管棚の移動領域を考慮して適切な設置位置を１箇所決めればよいので、複数種類の基板保管棚を夫々別の場所に独立してローダモジュール４２に接続する場合に比較して、基板処理装置４のレイアウトの設計の自由度が高くなり設計が容易になる。

また、マルチストレージユニット１をローダモジュール４２の側面に配置することにより、図１２に示した従来の基板処理装置１００のようにダミーストレージ１１６がローダモジュール１１４やロードロック室１１５、処理モジュール１１２ｄに取り囲まれた狭い領域に設置されている場合と比較して各ストレージ２１、３１のメンテナンスが容易になる。

また、ダミーストレージ３１をパージガスの流れるマルチストレージユニット１のユニットカバー１１内の空間から隔離することにより、パージガス中の反応生成物をダミー基板ＤＷに付着しにくくすることができる。これにより、ダミー基板ＤＷに付着してしまった反応生成物が、クリーニング時に基板処理装置４内に持ち込まれて飛散してしまう不具合の発生を抑えることができる。更にパージストレージ２１とダミーストレージ３１とを夫々独立して昇降させることができるので、両方のストレージ２１、３１をローダモジュール４２の搬送口４２ｂから退避させることも可能である。

以上に説明した実施の形態においては、上下に配置した２つのストレージ２１、３１を互いに独立して昇降させることができるように構成したが、これらのストレージ２１、３１を連動して昇降させてもよい。例えば図６の縦断面図に示したようにパージストレージ２１とダミーストレージ３１とを一体に形成し、これらを共通の昇降機構１４に連結することで、２つのストレージ２１、３１を連動して昇降させてもよい。

次にパージストレージ２１、ダミーストレージ３１を手前側から見て左右に直線状に配置した第２の実施の形態について説明する。図７は第２の実施の形態に係るマルチストレージユニット１ａの内部構造を示した斜視図、図８はその平面図である。図中、第１の実施の形態と同様の役割を果たすものには、図２〜図６で使用したものと同様の符号を付してある。また図７はユニットカバー１１を取り払った状態で示してある。

第２の実施の形態によれば、図７、図８に示すようにパージストレージ２１とダミーストレージ３１とが左右直線状に並ぶように一体に形成され、互いの基板保持領域は隔壁３１ａによって隔離されている。そして、これらを共通の移動機構１５に連結して左右方向に移動させる点が、上下に配置したストレージ２１、３１を昇降させる第１の実施の形態と異なっている。この他、ユニットカバー１１の例えば底部にパージガスの排気口１１ａを設け、排気手段１２と接続した点等は第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。

このような構成により、第２の実施の形態に係るマルチストレージユニット１ａは、通常の運転時においては、図８に示すようにストレージ２１、３１全体を左側へ移動させ、パージストレージ２１の基板保管領域を搬送口４２ｂの正面に位置させて処理済みのウエハＷの搬入、保管、搬出動作を行う。このとき、パージストレージ２１の基板載置領域の左手は隔壁３１ａよって遮られているので、ウエハＷ表面を流れるパージガスはパージストレージ２１の右手の開放部よりユニットカバー１１の内部へと通り抜け、排気口１１ａより排気される。

一方で、クリーニング時においては、ストレージ２１、３１全体を右側へ移動させ、ダミーストレージ３１の基板保管領域を搬送口４２ｂの正面に位置させて、内部に保管されているダミー基板ＤＷの搬出入を行う。第２の実施の形態によれば、マルチストレージユニット１ａを高さ方向にコンパクトにできるので、例えばその下方の空間を有効に利用できる。

以上の第１、第２の実施の形態では、パージストレージ２１とダミーストレージ３１との２種類の保管棚を設ける例について説明したが、以下に説明する第３の実施の形態に示すように３種類以上の保管棚を設けてもよい。図９は、第３の実施の形態に係るマルチストレージユニット１ｂの内部構造を示した斜視図であり、図１０はその平面図である。また、図１１はマルチストレージユニット１ｂ内部の回転部材５の構造を示した斜視図である。これらの図においても、第１の実施の形態と同様の役割を果たすものには、図２〜図６で使用したものと同様の符号を付してある。

図９、図１０に示すように、第３の実施の形態に係るマルチストレージユニット１ｂは、ほぼ円筒状に形成されたユニットカバー１１の内部空間を、当該円筒中心の鉛直軸から例えば３枚の縦板５２にて放射状に分割し、こうして形成された３つの空間を夫々パージストレージ２１、ダミーストレージ３１及び例えば加熱等の目的のための他のストレージ５１としている。

ここで、これら３枚の縦板５２は、図１１に示すように共通の回転軸５２ａに固定され、この回転軸５２ａの基部に接続された回転モータ５４によって回転する回転部材を構成している。そして各ストレージ２１、３１、５１は、鉛直軸回りに回転する回転部材の鉛直軸の周方向に沿って配置され、移動機構である回転モータ５４によりこれら回転部材が回転する構造となっている。

回転部材内に配置されるストレージの内部構造について、図１１に示したパージストレージ２１を例に説明すると、各縦板５２には、保持部材２１ｂが上下方向に等間隔で設定されており、これら保持部材２１ｂの設置された領域が基板保管領域となる。

また、パージストレージ２１の底部には縦板５２と共に回転可能な底板５３を設け、この底板５３とユニットカバー１１の底部との間には扁平な空洞５３ｂが形成されている。そして、底板５３に大型の通流口５３ａを設けることにより、パージストレージ２１内を流れるパージガスが、この通流口５３ａを介してユニットカバー１１底部の空洞５３ｂへ流れ込み、空洞５３ｂの底面に開口する排気口１１ａより排出されるようになっている。ダミーストレージ３１や他のストレージ５１も上述のパージストレージ２１とほぼ同様の構成を備えているが、底板５３には通流口５３ａが形成されておらず、ユニットカバー１１底部の空洞５３ｂと隔離されている点がパージストレージ２１とは異なる。

以上の構成により、通常の運転時においては、図１０に示すようにパージストレージ２１の基板保管領域を搬送口４２ｂの正面に位置させて、第１の基板搬送手段４２ａを昇降、進退させることにより所望の位置へ処理済のウエハＷを搬入、保管、搬出する。一方で、処理モジュール４５ａ〜４５ｄのクリーニングを行うときや、シーズニングを行うときは、回転部材を回転させ、目的に応じたストレージ３１、５１の基板保管領域を搬送口４２ｂの正面に位置させて、必要なダミー基板ＤＷやテスト用のウエハＷを使用する。第３の実施の形態によれば、コンパクトな領域に２種類以上の基板を保管することが可能となり、より利便性が向上する。

実施の形態に係る基板処理装置の平面図である。 前記基板処理装置に設けられたマルチストレージユニットの内部構造を示す縦断面図である。 前記マルチストレージユニットの内部構造を示す斜視図である。 前記マルチストレージユニットの内部に設けられたパージストレージの外観構成を示す斜視図である。 前記マルチストレージユニットの作用を示す説明図である。 前記マルチストレージユニットの変形例を示す縦断面図である。 第２の実施の形態に係るマルチストレージユニットの内部構造を示す斜視図である。 前記第２のマルチストレージユニットの内部構造を示す平面図である。 第３の実施の形態に係るマルチストレージユニットの内部構造を示す斜視図である。 前記第３のマルチストレージユニットの内部構造を示す平面図である。 前記第３のマルチストレージユニットの内部に設けられた回転部材の外観構成を示す斜視図である。 従来の基板処理装置の構成を示す平面図である。

符号の説明

Ｃ キャリア
ＤＷ ダミー基板
Ｗ ウエハ
１、１ａ、１ｂ
マルチストレージユニット
２ パージストレージユニット
３ ダミーストレージユニット
４ 基板処理装置
５ 回転部材
１１ ユニットカバー
１１ａ 排気口
１２ 排気手段
１３ 制御部
１４ 昇降機構
１５ 移動機構
２１ パージストレージ
２１ａ 天板
２１ｂ 保持部材
２１ｃ 背板
２１ｄ 開口部
２２ 昇降機構
３１ ダミーストレージ
３１ａ 隔壁
３１ｂ 保持部材
３１ｄ 開口部
３２ 昇降機構
４１ ロードポート
４１ａ 開閉ドア
４２ ローダモジュール
４２ａ 第１の基板搬送手段
４２ｂ 搬送口
４３ ロードロック室
４３ａ 載置台
４４ トランスファモジュール
４４ａ 第２の基板搬送手段
４５ａ〜４５ｄ
処理モジュール
５１ 他のストレージ
５２ 縦板
５２ａ 回転軸
５３ 底板
５３ａ 通流口
５３ｂ 空洞
５４ 回転モータ

Claims (9)

1. 搬入出ポートに載置されたキャリア内から搬送室内の基板搬送手段により基板を取り出して処理モジュールに受け渡し、この処理モジュール内にて基板の処理を行う基板処理装置において、
   前記搬送室の外側に当該搬送室に連通するように搬送口を介して接続され、前記キャリアとは別に設けられた基板保管室と、
   この基板保管室に設けられ、前記処理モジュールにて処理された後の基板上の反応生成物を吹き飛ばすためのパージガスの気流が形成されている雰囲気中にて、複数の基板を保管するための第１の保管棚と、
   前記基板保管室に設けられ、複数のダミー基板を保管するための第２の保管棚と、
   前記第１の保管棚及び第２の保管棚のうち選択された保管棚の基板保管領域を、前記基板搬送手段との間で前記搬送口を介して基板の受け渡しができるように位置させるために、当該第１の保管棚及び第２の保管棚を移動させる移動機構と、を備え、
   前記基板保管室には、排気口が形成され、この排気口からパージガスが排気されることにより、第１の保管棚の基板保管領域にパージガスの気流が形成され、この第１の保管棚の基板保管領域を流れたパージガスの気流は、前記第２の保管棚の基板保管領域の外側を流れるように案内されることを特徴とする基板処理装置。
2. 前記処理モジュールは真空雰囲気により処理が行われ、
   前記搬送室は、搬入出ポートが接続される常圧雰囲気の常圧搬送室と、この常圧搬送室と前記処理モジュールとの間に介在する真空搬送室と、を備えると共にこれら常圧搬送室及び真空搬送室内に夫々基板搬送手段が設けられ、
   前記基板保管室は、前記常圧搬送室に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
3. 第１の保管棚及び第２の保管棚は、互いに上下に配置され、前記移動機構は、これら保管棚を昇降させるように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の基板処理装置。
4. 前記移動機構は、前記第１の保管棚及び第２の保管棚を独立して昇降させるように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の基板処理装置。
5. 前記移動機構は、前記第１の保管棚及び第２の保管棚を連動して昇降させるように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の基板処理装置。
6. 前記第１の保管棚及び第２の保管棚は、前記搬送口から見て左右に直線状に配置され、前記移動機構は、これら保管棚を左右に移動させるように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の基板処理装置。
7. 前記第１の保管棚及び第２の保管棚は、鉛直軸周りに回転する回転部材に、前記鉛直軸の周りに沿って配置され、前記移動機構は、前記回転部材を回転させるように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の基板処理装置。
8. 搬入出ポートに載置されたキャリア内から搬送室内の基板搬送手段により基板を取り出して処理モジュールに受け渡し、この処理モジュール内にて基板の処理を行う基板処理方法において、
   前記搬送室の外側に当該搬送室に連通するように搬送口を介して接続され、前記キャリアとは別に設けられた基板保管室内の第１の保管棚を、その基板保管領域が前記搬送口に臨むように移動機構により位置させる工程と、
   次いで、前記基板搬送手段により前記搬送室内から基板を前記搬送口を介して前記第１の保管棚に受け渡し、前記処理モジュールにて処理された後の基板上の反応生成物を吹き飛ばすためのパージガスの気流が形成されている雰囲気中にて基板を保管する工程と、
   前記基板保管室内の第２の保管棚を、その基板保管領域が前記搬送口に臨むように移動機構により位置させる工程と、
   次いで、前記基板搬送手段により前記搬送室内からダミー基板を前記搬送口を介して前記第２の保管棚に受け渡し、ダミー基板を保管する工程と、
   前記基板保管室に形成された排気口からパージガスが排気されることにより、第１の保管棚の基板保管領域にパージガスの気流を形成し、この第１の保管棚の基板保管領域を流れたパージガスの気流が、前記第２の保管棚の基板保管領域の外側を流れるように案内する工程と、を含むことを特徴とする基板処理方法。
9. 搬入出ポートに載置されたキャリア内から搬送室内の基板搬送手段により基板を取り出して処理モジュールに受け渡し、この処理モジュール内にて基板の処理を行う基板処理装置において基板搬送装置に用いられるプログラムを格納した記憶媒体であって、
   前記プログラムは請求項８に記載された基板処理方法を実行するためにステップが組まれていることを特徴とする記憶媒体。

Images